3DPrintStory    Новости    Оригами вдохновляет на новые решения в 3D печати

Оригами вдохновляет на новые решения в 3D печати

Исследователи из Китая были вдохновлены структурами и формами из искусства оригами и решили использовать эти традиции в мире 3D печати. Результаты их интересной деятельности представлены в недавно опубликованной статье "Origami spring–inspiredmetamaterials and robots:An attempt at fullyprogrammable robotics".

Это не первый раз, когда мы видим работы, вдохновленные оригами. Можно вспомнить инновационные хирургические инструменты, антенны и даже складных роботов. Уходя далеко за рамки искусства складывания тонкой бумаги, в этом исследовании ученые стремились проверить не только возможности 3D-печати, но также возможности складывания готовых изделий и требуемых механических свойств.

"В дополнение к интересным механическим свойствам, искусство оригами дает вдохновение вдохновение для новых конструкций, которые обеспечивают складываемость, возможности развертывания, гибкость, безмасштабной геометрии, а также программируемой реконфигурации", - пояснили исследователи, отметив, что это и предыдущее исследование привело к появлению миниатюрных роботов, мягких роботов, съедобных роботов для медицинских задач, совместимых модулей, медицинских устройств, захватов и многого другого.

Команда начала со складной пружины оригами, а затем перешла к персонажам из метаматериалов - исследованию свойств, полученных из складывающейся геометрии. В конечном итоге их прототип способен ползать благодаря узлам, напечатанных на 3D-принтере, которые разрушаются по мере необходимости.

Вдохновение для разборной пружины ученые черпали от бумажного прямоугольника, сложенного и скрученного с помощью равномерных прямоугольных треугольников.

"При виде сверху, когда бумажная пружина раскрывается, ширина пружины уменьшается по спирали, а области перекрытия между лепестками увеличиваются до полного перекрытия в состоянии максимального раскрытия".

Используя свой собственный 3D-принтер, PLA и сопло FDM 0,3 мм, они смогли "в цифровом виде разработать пружинные метаматериалы, вдохновленные оригами". Им удалось создать мягкий захват, который оказался "полностью пригодным для 3D-печати" и может использоваться для захвата предметов сложной формы.

В целом, команда смогла использовать 3D-печать для создания узлов с необходимыми механическими свойствами, преодолев все сложности касающиеся обеспечения складываемости и необходимости повышения устойчивости к повреждениям. Были успешно изготовлены два типа мягких роботов, в том числе и "ползучий робот".

В то время как 3D печать и использование метаматериалов продолжают развиваться благодаря глобальным исследованиям, гибкая робототехника также становится все более развитой благодаря более прогрессивным технологиям, что приводит к множеству инноваций, включая биометических мягких роботов, встроенных исполнительных механизмов и даже плавающих гибких роботов.